一种双离合自动变速器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种双离合自动变速器，具有七个前进挡和一个倒挡；其中七挡主动齿轮、一挡主动齿轮、五挡主动齿轮和三挡主动齿轮分别独立固定设置在第一输入轴上，四挡主动齿轮和二挡主动齿轮分别独立固定设置在第二输入轴上；并且本发明中四挡主动齿轮同时作为六挡主动齿轮，其他挡位齿轮组不共用，这样既有利于减小变速器的整体轴向长度，易于整车的布置，又使得其他档位的速比范围不受齿轮组共用的影响，可适应更多的车型；另外，二挡主动齿轮同时用作倒挡主动齿轮，二挡从动齿轮作为倒挡中间轮，以省略倒档轴，有效减小了变速器内的径向尺寸，使得装配更简单，也有利于轻量化的实现。
【专利说明】一种双离合自动变速器
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车变速器领域，特别是涉及一种双离合自动变速器。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的发展，自动变速器已经成为发展趋势。传动轴系作为双离合自动变速器的主体部分，是后续硬件和软件设计的首要条件，因此双离合变速器对传动方案的布置结构设计尤为重要。目前，虽然许多双离合自动变速器轴系设计已经取得很大的进步，但是也还存在一些因为考虑不全面导致的缺陷；比如设计时未考虑整车内部空间对变速器整体结构的限制问题，又比如出于一些因素，可能采用挡位之间主动齿轮共用的结构，可是这样的结构又会导致挡位速比范围受到限制，最终也会限制变速器在更多车型中的运用。
[0003]另外，传动轴系设计时需要使其结构紧凑，在保证强度的情况下尽量减小传动轴系的轴向和径向空间，以适应变速器轻量化的要求。但是现有的双离合自动变速器传动轴系布置中，因为倒档为3级传动，倒档从动齿轮或者倒档中间齿轮需布置在单独的倒档轴上，且倒档中间齿轮大多为双联齿轮，或者为刚性连接的两个齿轮，倒档发动机的动力由输入轴上的倒档主动齿轮经过倒档中间齿轮，再传入到倒档从动齿轮，这样就未能充分利用变速器内双输出轴的特性，增加了变速器的径向空间，不利于变速器的轻量化的实施。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是提供一种结构紧凑并且运用范围更广的双离合自动变速器。本发明的另一个目的是进一步减小上述变速器经向长度以及内部零件数量，优化装配过程。本发明的又一个目的是使得上述变速器运行更安全稳定。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种双离合自动变速器，包括:
[0006]第一输入轴，其具有第一输入轴第一端部和与所述第一输入轴第一端部相反的第一输入轴第二端部；第一离合器，其在所述第一输入轴第一端部处连接至所述第一输入轴；
[0007]第二输入轴，其具有第二输入轴第一端部和与所述第二输入轴第一端部相反的第二输入轴第二端部；第二离合器，其在所述第二输入轴第一端部处连接至所述第二输入轴；所述第二输入轴为空心轴，其套装在所述第一输入轴上；
[0008]独立设置的七挡主动齿轮、一挡主动齿轮、五挡主动齿轮和三挡主动齿轮，其分别固定连接至所述第一输入轴；独立设置的四挡主动齿轮和二挡主动齿轮，其分别固定连接至所述第二输入轴；其中，所述四挡主动齿轮同时用作六挡主动齿轮；所述二挡主动齿轮同时用作倒挡主动齿轮，以省略倒档轴；第一输出轴和第二输出轴，其上分别空套设置有与各主动齿轮对应啮合的被动齿轮。
[0009]可选地，所述七挡主动齿轮、所述一挡主动齿轮、所述五挡主动齿轮和所述三挡主动齿轮在所述第一输入轴上沿着从所述第一输入轴第二端部到所述第一输入轴第一端部的方向依次设置。[0010]可选地，所述四挡主动齿轮、所述六挡主动齿轮和所述二挡主动齿轮在所述第二输入轴上沿着从所述第二输入轴第二端部到所述第二输入轴第一端部的方向依次设置。
[0011]可选地，在所述第一输出轴上的与所述一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、四挡主动齿轮和二档主动齿轮对应的位置处分别安装有一挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮和二挡从动齿轮。
[0012]可选地，在所述一挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间的所述第一输出轴上固定设有一三挡同步器；在所述四挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间的所述第一输出轴上固定设有二四挡同步器。
[0013]可选地，在所述第二输出轴上的与所述七挡主动齿轮、五挡主动齿轮、四挡主动齿轮和二挡主动齿轮对应的位置处分别安装有七挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮和倒挡从动齿轮。
[0014]可选地，在所述六挡从动齿轮和倒挡从动齿轮之间的所述第二输出轴上固定设有六倒挡同步器；在所述七挡从动齿轮和五挡从动齿轮之间的所述第二输出轴上固定设有五七挡同步器。
[0015]本发明至少存在以下有益技术效果:
[0016]I)、本发明的双离合自动变速器中，前进挡中4档和6档共用主动齿轮外，其他档位的主动齿轮则不进行共用，这样有利于减小变速器的整体轴向长度，并且易于整车的布置；另外，其他档位的速比范围不受齿轮组共用的影响，使得变速器更容易根据匹配的车型的需求进行速比的调整，可以适应更多的车型。
[0017]2)、本发明的双离合自动变速器中将二档主动齿轮作为倒档主动齿轮，同时将二档从动齿轮作为倒档中间齿轮使用，通过二档主动齿轮、二档从动齿轮以及倒档从动齿轮形成一个三联齿轮，实现倒档功能；这样的结构可以减少一根倒档轴及相关零部件的使用，有效减小了变速器内的径向尺寸，使得装配更简单，也有利于轻量化的实现。
[0018]3)、本发明的双离合自动变速器中将作为高速挡的七挡齿轮组设置在第一输入轴最外端，可以减缓由于高速旋转产生的离心力对第一输入轴的影响，延长了使用寿命，进一步使得变速器运转更安全稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明变速器中结构布置示意图；
[0020]其中:
[0021]1-第一输入轴,2-第二输入轴,3-第一输出轴,4-第二输出轴,5- —三挡同步器，6- 二四挡同步器，7-六倒挡同步器，8-五七挡同步器，9-减速被动齿轮，Kl为第一离合器，K2为第二离合器，
[0022]17-七挡主动齿轮，11- 一挡主动齿轮，15-五挡主动齿轮，13-三挡主动齿轮，24-四挡主动齿轮，22- 二挡主动齿轮，
[0023]31- —挡从动齿轮，33-三挡从动齿轮，34-四挡从动齿轮，32- 二挡从动齿轮，38-第一输出齿轮，
[0024]47-七挡从动齿轮，45-五挡从动齿轮，46-六挡从动齿轮，42-倒挡从动齿轮，48-第二输出齿轮。【具体实施方式】
[0025]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。
[0026]如图1所示，本发明实施例提供了一种双离合自动变速器，变速器可以包括壳体(未示出)，壳体至少部分地密封变速器的齿轮设备。该齿轮设备可以包括各种轴、相互啮合的共面齿轮组、双离合器组件以及能够选择性接合的同步器，如本文中将要描述的。
[0027]本发明的轴可以包括同轴设置的第一输入轴I和第二输入轴2。
[0028]第一输入轴I可以具有第一输入轴第一端部和与所述第一输入轴第一端部相反的第一输入轴第二端部。第二输入轴2可以具有第二输入轴第一端部和与所述第二输入轴第一端部相反的第二输入轴第二端部。第一输入轴I和第二输入轴2的两端通常是通过轴承安装在变速器壳体上。
[0029]第二输入轴2为空心轴,其套装在所述第一输入轴I上，使得第一输入轴I和第二输入轴2之间可以相对自由转动。
[0030]本发明的双离合器组件可以包括同心嵌套的第一离合器Kl和第二离合器K2。第一离合器Kl在第一输入轴第一端部处连接至第一输入轴I,以便与第一输入轴I共同旋转。第二离合器K2在第二输入轴第一端部处连接至第二输入轴2,同样能够与第二输入轴2共同旋转。
[0031]本发明的轴还可以包括平行且分隔设置的第一输出轴3和第二输出轴4。
[0032]本发明的相互啮合的共面齿轮组可以包括七组前进挡齿轮组和一个倒挡齿轮组，是分别设置在上述第一输入轴1、第二输入轴2、第一输出轴3以及第二输出轴4上。
[0033]具体地，在第一输入轴I上沿着从第一输入轴第二端部到第一输入轴第一端部的方向依次固定设置七挡主动齿轮17、一挡主动齿轮11、五挡主动齿轮15和三挡主动齿轮13。而在第二输入轴2上沿着从第二输入轴第二端部到第二输入轴第一端部的方向依次固定设置四挡主动齿轮24和二挡主动齿轮22。并且本发明中，四挡主动齿轮24同时作为六挡主动齿轮；二挡主动齿轮23还同时作为倒挡主动齿轮。
[0034]同时，在所述第一输出轴3上的与所述一挡主动齿轮11、三挡主动齿轮13、四挡主动齿轮24和二档主动齿轮22对应的位置处分别安装有一挡从动齿轮31、三挡从动齿轮33、四挡从动齿轮34和二挡从动齿轮32。在所述第二输出轴4上的与所述七挡主动齿轮17、五挡主动齿轮15、四挡主动齿轮24和二挡主动齿轮22对应的位置处分别安装有七挡从动齿轮47、五挡从动齿轮45、六挡从动齿轮46和倒挡从动齿轮42。因此可以看出，本发明的变速器中，前进挡中4档和6档共用主动齿轮外，其他档位的主动齿轮则不进行共用，这样既有利于减小变速器的整体轴向长度，并且易于整车的布置；另外，其他档位的速比范围又不受齿轮组共用的影响，使得变速器更容易根据匹配的车型的需求进行速比的调整，可以适应更多的车型。
[0035]本发明中各对应主动齿轮和从动齿轮之间为常啮合。具体地，其中七挡主动齿轮17与七挡从动齿轮47为常啮合，构成七档齿轮组；一挡主动齿轮11与一挡从动齿轮31为常啮合，构成一档齿轮组；五挡主动齿轮15与五挡从动齿轮45为常啮合，构成五档齿轮组；三挡主动齿轮13与三挡从动齿轮33为常啮合，构成三档齿轮组；四挡主动齿轮24与四挡从动齿轮34为常啮合，构成四档齿轮组；四挡主动齿轮24与六挡从动齿轮46为常啮合，构成六档齿轮组；二挡主动齿轮22与二挡从动齿轮32为常啮合，构成二档齿轮组。另外，二挡从动齿轮32与倒档从动齿轮42为常啮合，本例中通过将二档从动齿轮32作为倒档中间齿轮使用，通过二档主动齿轮23、二档从动齿轮32以及倒档从动齿轮42形成一个三联齿轮，实现倒档功能；这样的结构可以减少一根倒档轴及相关零部件的使用，有效减小了变速器内的径向尺寸，使得装配更简单，也有利于轻量化的实现。
[0036]需要说明的是，本发明中无论是第一输入轴I还是第二输入轴2上的挡位布置顺序不一定是按照图1中所示的，即从左到右依次为七挡、一挡、五挡、三挡、四挡、六挡、二挡/R挡。也可以是例如三挡、五挡、一挡、七挡、四挡、六挡、二挡/R挡等方式布置，同样是在本发明保护范围内。但是，考虑到特别是高速挡齿轮旋转过程中会产生很大的离心力，此时如果高速挡齿轮设置在第一输入轴I偏中间部位，可能会更容易导致第一输入轴I弯曲或折断等现象；所以在本例中是按照图1中的布置方式，将作为高速挡的七挡齿轮组设置在第一输入轴I最外端，即靠近安装轴承，这样可以延长第一输入轴I的使用寿命，进一步使得变速器运转更安全稳定。
[0037]本发明的同步器可以包括四个，分别设置在相邻两个挡位的从动齿轮之间。具体地，在一挡从动齿轮31和三挡从动齿轮33之间的第一输出轴3上固定设有一三挡同步器5，可选择性地将第一挡扭矩和第三挡扭矩传递给第一输出轴3。在四挡从动齿轮34和二挡从动齿轮32之间的第一输出轴3上固定设有二四挡同步器6，可选择性地将第四挡扭矩和倒挡扭矩传递给第一输出轴3。在六挡从动齿轮46和倒挡从动齿轮42之间的第二输出轴4上固定设有六倒挡同步器7，可选择性地将第六挡扭矩和第二挡扭矩传递给第二输出轴4。在七挡从动齿轮47和五挡从动齿轮45之间的第二输出轴4上固定设有五七挡同步器8，可选择性地将第七挡扭矩和第五挡扭矩传递给第二输出轴4。
[0038]最后，本发明的第一输出轴3端部还可以固定连接有第一输出齿轮38,用来输出所述第一输出轴3的扭矩。同样,在第二输出轴4端部也可以固定连接有第二输出齿轮48,用来输出所述第二输出轴4的扭矩，此处输出扭矩方式与大部分双离合器结构相似，不再赘述。
[0039]本发明的七个前进挡和一个倒挡的动力传递路线如下:
[0040]一挡时，第一离合器Kl闭合，发动机的扭矩通过第一离合器Kl传递至第一输入轴
1;经第一输入轴I上的一挡主动齿轮11传递至一挡从动齿轮31 ;—挡从动齿轮31与一三挡同步器5接合，将扭矩传递至第一输出轴3，再经第一输出齿轮38传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0041]当车辆进入一挡时，第二离合器K2处于断开状态，不传递动力，当车辆加速至二挡的换挡点时，自动换挡机构可以将挡位提前换入二挡，即将二四挡同步器6与二挡从动齿轮32接合，然后第一离合器Kl断开，第二离合器K2闭合，换挡过程结束，车辆进入二挡。
[0042]二挡时，第二离合器K2闭合，发动机的扭矩通过第二离合器K2传递至第二输入轴
2;经第二输入轴2上的二挡主动齿轮22传递至二挡从动齿轮32 ;二挡从动齿轮32与二四挡同步器6接合，将扭矩传递至第一输出轴3，再经第一输出齿轮38传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0043]当车辆进入二挡时，一般车辆内的自动变速器电控单元可以根据相关传感器信号判断车辆当前运行的状态，进而判断车辆即将挂入的挡位，如车辆加速，下一个挡位为三挡，如车辆减速，下一个挡位则为一挡。而一挡和三挡均由第一离合器Ki控制，因为第一离合器Kl此时处于断开状态，不传递动力，故可以通过自动换挡机构预先换入即将进行工作的挡位。当车辆达到换挡点时，只需要将正在工作的第二离合器K2断开，同时第一离合器Kl闭合即可，配合好两个离合器的切换顺序，整个换挡过程即完成。其他前进挡的切换过程也是如此，下面不再进行赘述。
[0044]三挡时，第一离合器Kl闭合，发动机的扭矩通过第一离合器Kl传递至第一输入轴
1;经第一输入轴I上的三挡主动齿轮13传递至三挡从动齿轮33 ;三挡从动齿轮33与一三挡同步器5接合，将扭矩传递至第一输出轴3，再经第一输出齿轮38传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0045]四挡时，第二离合器K2闭合，发动机的扭矩通过第二离合器K2传递至第二输入轴
2;经第二输入轴2上的四挡主动齿轮24传递至四挡从动齿轮34 ;四挡从动齿轮34与二四挡同步器6接合，将扭矩传递至第一输出轴3，再经第一输出齿轮38传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0046]五挡时，第一离合器Kl闭合，发动机的扭矩通过第一离合器Kl传递至第一输入轴
1;经第一输入轴I上的五挡主动齿轮15传递至五挡从动齿轮45 ;五挡从动齿轮45与五七挡同步器8接合，将扭矩传递至第二输出轴4，再经第二输出齿轮48传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0047]六挡时，第二离合器K2闭合，发动机的扭矩通过第二离合器K2传递至第二输入轴
2;经第二输入轴2上的四挡主动齿轮24传递至六挡从动齿轮46 ;六挡从动齿轮46与六倒挡同步器7接合，将扭矩传递至第二输出轴4，再经第二输出齿轮48传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0048]七挡时，第一离合器Kl闭合，发动机的扭矩通过第一离合器Kl传递至第一输入轴
1;经第一输入轴I上的七挡主动齿轮17传递至七挡从动齿轮47 ;七挡从动齿轮47与五七挡同步器8接合，将扭矩传递至第二输出轴4，再经第二输出齿轮48传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0049]倒挡时，第二离合器K2闭合，发动机的扭矩通过第二离合器K2传递至第二输入轴
2;特别如图1中箭头方向所示，先经第二输入轴2上的二挡主动齿轮22传递至二挡从动齿轮32 ;再由二挡从动齿轮32传动至倒挡从动齿轮42，倒挡从动齿轮42与六倒挡同步器7接合，将扭矩传递至第二输出轴4，再经第二输出齿轮48传递至减速被动齿轮9并最终传动出去。
[0050]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种双离合自动变速器，包括: 第一输入轴(I )，其具有第一输入轴第一端部和与所述第一输入轴第一端部相反的第一输入轴第二端部； 第一离合器，其在所述第一输入轴第一端部处连接至所述第一输入轴(I); 第二输入轴(2),其具有第二输入轴第一端部和与所述第二输入轴第一端部相反的第二输入轴第二端部； 第二离合器，其在所述第二输入轴第一端部处连接至所述第二输入轴(2); 所述第二输入轴(2)为空心轴，其套装在所述第一输入轴(I)上； 独立设置的七挡主动齿轮(17)、一挡主动齿轮(11)、五挡主动齿轮(15)和三挡主动齿轮(13)，其分别固定连接至所述第一输入轴(I)； 独立设置的四挡主动齿轮(24)和二挡主动齿轮(22)，其分别固定连接至所述第二输入轴(2);其中，所述四挡主动齿轮(24)同时用作六挡主动齿轮；所述二挡主动齿轮(22)同时用作倒挡主动齿轮，以省略倒档轴； 第一输出轴(3)和第二输出轴(4)，其上分别空套设置有与各主动齿轮对应啮合的被动齿轮。
2.根据权利要求1所述的双离合自动变速器，其特征在于，所述七挡主动齿轮(17)、所述一挡主动齿轮(11)、所述五挡主动齿轮(15)和所述三挡主动齿轮(13)在所述第一输入轴(I)上沿着从所述第一输入轴第二端部到所述第一输入轴第一端部的方向依次设置。
3.根据权利要求1或2所述的双离合自动变速器，其特征在于，所述四挡主动齿轮(24)、所述六挡主动齿轮和所述二挡主动齿轮(22)在所述第二输入轴(2)上沿着从所述第二输入轴第二端部到所述第二输入轴第一端部的方向依次设置。
4.根据权利要求1所述的双离合自动变速器，其特征在于，在所述第一输出轴(3)上的与所述一挡主动齿轮(11)、三挡主动齿轮(15)、四挡主动齿轮(24)和二档主动齿轮(22)对应的位置处分别安装有一挡从动齿轮(31)、三挡从动齿轮(33)、四挡从动齿轮(34)和二挡从动齿轮(32)。
5.根据权利要求4所述的双离合自动变速器，其特征在于，在所述一挡从动齿轮(31)和三挡从动齿轮(33)之间的所述第一输出轴(3)上固定设有一三挡同步器(5);在所述四挡从动齿轮(34)和二挡从动齿轮(32)之间的所述第一输出轴(3)上固定设有二四挡同步器(6)。
6.根据权利要求1所述的双离合自动变速器，其特征在于，在所述第二输出轴(4)上的与所述七挡主动齿轮(17)、五挡主动齿轮(15)、四挡主动齿轮(24)和二挡主动齿轮(22)对应的位置处分别安装有七挡从动齿轮(47)、五挡从动齿轮(45)、六挡从动齿轮(46)和倒挡从动齿轮(42)。
7.根据权利要求6所述的双离合自动变速器，其特征在于，在所述六挡从动齿轮(46)和倒挡从动齿轮(42)之间的所述第二输出轴(4)上固定设有六倒挡同步器(7);在所述七挡从动齿轮(47)和五挡从动齿轮(45)之间的所述第二输出轴(4)上固定设有五七挡同步器(8)。
【文档编号】F16H3/12GK103438161SQ201310347037
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】孙峰, 傅灵玲, 蔡丽洁, 罗大国, 陈勇, 冯擎峰 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司